IF-ELSE条件语句的翻译程序设计(LR方法、输出四元式)Word文档格式.docx
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=merge(S.clain,q)3语法分析方法描述及语法分析表设计3.1语法分析方法描述3.1.1LR方法的基本思想一个LR分析器实质上是一个带先进后出存储器的确定有限状态自动机。
我们将把“历史”和“展望”材料综合地抽象成某些“状态”。
分析栈用来存放状态。
栈里的每个状态概括了从分析开始直到某一归约阶段的全部“历史”和“展望”资料。
任何时候,栈顶的状态都代表了整个的历史和已推测出的展望。
因此,在任何时候都可从栈顶状态得知所想了解的一切,而绝对没有必要从称底而上翻阅整个栈。
LR分析器的每一步工作都是由栈顶状态和现行输入符号所唯一决定的。
为了有助于明确归约手续,我们把已归约出的文法符号串也同时放在栈里。
于是,我们可以把栈的结构看成是:
栈的每一项内容包括状态S和文法符号X两部分。
(S0,#)为分析开始前预先放到栈里的初始状态和句子括号。
栈顶状态为SM,符号串X1X2.XM是至今已移进归约出的部分。
43.1.2LR分析器模型LR分析器模型如下图:
LR分析器的核心部分是一张分析表。
这张分析表包括两部分,一是“动作”(ACTION)表,另一个是“状态转换表”(GOTO)表。
它们都是二维数组。
ACTIONs,a规定了当状态s面临输入符号a时应采取什么动作。
GOTOs,a规定了状态s面对文法符号X(终结符或非终结符)时下一个状态是什么。
显然GOTOS,x定义了一个以文法符号为字母表的DFA。
每一项ACTIONs,a所规定的动作不外是下述四种可能之一:
1.移进把(S,A)的下一状态SGOTOS,A和输入符号A推进栈,下一输入符号变成现行输入状态。
2.规约指用某一产生式A进行规约。
假若的长度为r,归约动作是A,去除栈顶的r个项,使状态Sm-r变成栈顶状态,然后把(Sm-r,A)的下一状态S1GOTOSm-r,A和文法符号A推进栈。
归约动作不改变现行输入符号。
执行归约动作意味着(Xm-r+1.Xm)已呈现于栈顶而且是一个相对于A的句柄。
3.接受宣布分析成功,停止分析器的工作。
4.报错发现源程序含有错误,调用出错处理程序。
LR分析器的总控程序本身的工作是非常简单。
它的任何一步只需要按栈顶状态和现行输入符号a执行ACTIONS,a所规定的动作。
不管什么分析表,总控程序都是一样地工作。
一个LR分析器的工作过程可看成是栈里的状态序列,已归约串和输入串所构成的三元式的变化过程。
分析地的初始三元式(S0,#,a1a2an#)其中,S05为分析器的初态;
#为句子的左括号;
a1a2an为输入串;
其后的#为结束符。
分析过程每步的结果可表示为(s0s1sm,#X1X2,ai.an#)分析器的下一步动作是由栈顶状态Sm和现行输入符号ai所唯一决定。
即,执行ACTIONSm,ai所规定的动作。
经执行每种可能的动作之后,三元式的变化的情形是:
(1)若ACTIONSm,ai为移进,且S=GOTOSm,ai,则三元式变成:
(S0S1Sm,#X1X2Xmaian#)
(2)若ACTIONSm,aiA,则按产生式A进行归约。
此时三元式变为(S0S1Sm-rS,#X1Xm-rA,aiai+1an#)此处SGOTOSm-r,A,r为的长度,Xm-r+1Xm。
(3)若ACTIONSm,ai为:
接受,则三元式不再变化,变化过程终止,宣布分析成功。
(4)若ACTIONSm,ai为“报错”,则三元式的变化过程终止,报告错误。
一个LR分析器的工作过程就是一步一步地变换三元式,直至执行“接受”或“报错”为止。
3.2语法分析表设计在做语法分析前需建立SLR
(1)语法分析表ACTIONGOTOiteAE#SCT0S5S4S1S2S31ACC2S5S4S6S2S33S5S4S10S2S34r3r35S86S7r17r5r58S99r4r410r2r2此表中引用记号的意义是:
(1)Sj把下一状态j和现行输入符号移进栈;
(2)rj按第j个产生式进行规约;
6(3)acc接受;
(4)空白格出错标志,报错;
4中间代码形式的描述及中间代码序列的结构设计4.1中间代码形式的描述四元式是一种比较普遍采用的中间代码形式。
四元式的四个组成部分是:
操作符OP,第一个和第二个运算对象ARG1和ARG2及运算结果RESULT。
运算对象和运算结果有时指用户自己定义的变量,有时指编译程序引进的临时变量。
例如a:
=b*c+b*d的四元式表示如下:
(1)(*,b,c,t1)
(2)(*,b,d,t2)(3)(+,t1,t2,t3)(4)(:
=,t3,-,a)4.2中间代码序列的结构设计IfEthenA1elseA2100(关于E的布尔表达式)101(goto,-,-,104)102(关于A1的赋值表达式)103(goto,-,-,105)104(关于A2的赋值表达式)105exit5编译系统的概要设计本课程设计需要写一个条件语句的LR文法及其属性文法,运用LR分析方法对此文法进行语法和语义分析,中间代码采用四元式输出。
在这个条件语句的翻译分析程序设计中,主要通过以下四个过程来完成:
1.词法分析。
由于编译程序是在单词的级别上来分析和翻译源程序的,那么在这里,词法分析的任务是:
从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个一个的单词符号,把作为字符串的源程序改造成为单词符号串的中间程序。
所以词法分析是编译的基础。
在此程序中是将词法分析作为一遍处理的,通过一次分析把全部的字符串都分析完成,并将其保存在数组中便于下一步进行语法分析。
2.语法分析。
在完成词法分析的基础上对条件语句进行语法分析,在这里我采用了自下而上分析法SLR
(1)分析方法,来分析判定程序的语法结构是否符合语7开始初始化语法词法分析语法分析中间代码生成语义分析结束出错处理法规则,在分析前首先要构造SLR
(1)分析表,然后在进行语法分析,在此程序中,以;
为结束符号来判断一条条的条件语句,并且独立的对每条语句进行语法分析。
并把算法中的移近、规约操作3.语义分析、输出四元式。
在进行语法分析的同时进行语义分析,在此次设计中式将二者结合起来作为一遍进行处理的。
在进行语义时同时生成中间语言四元式。
4.出错处理。
如果在词法分析时遇到非法字符就会输出出错信息,同时输出从出错点开始往后的一串字符,但是它仍然能跳过该非法字符继续分析;
如果在语法分析中有错误的话,就会显示在DOS环境下输出“ERROR”,但是它能跳过出错的地方继续往后执行,分析出一部分结果并保存在文件中。
6详细的算法描述6.1系统流程图86.2算法描述本程序中,选用C+程序设计语言的部分常用的单词作为词法分析的对象,词法分析后,将识别的所有单词符号以及相关信息保存在数组中,以便后面语法分析和语意分析及中间代码生成使用,同时将识别出的单词符号输出到文件中,并分类别地存储到相应的数组中一便进行查看。
采用SLR
(1)分析法,生成状态表,然后根据栈的移近、移出生成分析过程表。
在经过语法、语义分析之后,生成中间代码四元式,同时进行出错管理。
voidinitGrammar();
/初始化产生式表boolisJchar(charc)/检测是否为分界符intword()/进行词法分析,并存到fenxi.txt文件中wnode*lexcial(wnode*head)/把词法分析得来的词分类别放到表达式数组intcheck(ints,charv);
/查LR分析表voidgammarAnalysis(wnode*head);
/语法分析及进行相应的语义操作并产生四元式voidshowS(intopS,inttops,charopC,inttopc,wnode*hp);
/显示分析栈的内源程序代码:
#include#include#include#include#include#includeusingnamespacestd;
charFilename100;
structwnodecharid;
intn;
/编号chartext20;
wnode*next;
structGnode/存储产生式stringgen;
intid;
Gnodegrammar6;
9voidinitGrammar();
/初始化产生式表10wnode*lexcial(wnode*head);
intcheck(ints,charv);
/查LR分析表voidgammarAnalysis(wnode*head);
/语法分析及进行相应的语义操作并产生四元式voidshowS(intopS,inttops,charopC,inttopc,wnode*hp);
/显示分析栈的内容/用于if-else分析intLR119=/ACTION|GOTO/iteAE#SCT105,0,0,104,0,0,101,102,103,/00,0,0,0,0,-1,0,0,0,/1105,0,0,104,0,0,106,102,103,/2105,0,0,104,0,0,110,102,103,/30,0,3,0,0,3,0,0,0,/40,0,0,0,108,0,0,0,0,/50,0,107,0,0,1,0,0,0,/65,0,0,5,0,0,0,0,0,/70,109,0,0,0,0,0,0,0,/84,0,0,4,0,0,0,0,0,/90,0,2,0,0,2,0,0,0/10;
voidinitGrammar()grammar0.gen=S-S;
grammar0.id=0;
grammar1.gen=S-CS;
grammar1.id=1;
g
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